KR102208071B1 - 기판 캐리어로의 기판의 정전기적 커플링을 위한 필름을 갖는 장치 - Google Patents

기판 캐리어로의 기판의 정전기적 커플링을 위한 필름을 갖는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 캐리어(102)와 기판(101)의 정전기적 커플링을 위한 장치(100)에 관한 것이고, 장치(100)는, 전기 접촉가능한 전극 구조(104)가 일방향으로 증착되는 가요성 플라스틱 캐리어 필름(103), 및 캐리어 필름(103)으로부터 멀리 향하는 전극 구조(104)의 측면(106) 상에서 전극 구조(104)와 접촉하게 될 수 있는 커버 층(105)을 포함하고, 장치(100)는, 커플링된 상태에서, 적어도 기판(101)과 기판 캐리어(102) 사이의 섹션들에 배열되고, 커플링되지 않은 상태에서, 재사용가능한 방식으로 기판 캐리어(102)로부터 제거될 수 있도록 구성된다.

Description

기판 캐리어로의 기판의 정전기적 커플링을 위한 필름을 갖는 장치{DEVICE COMPRISING FILM FOR ELECTROSTATIC COUPLING OF A SUBSTRATE TO A SUBSTRATE CARRIER}
본 발명은 청구항 제1항의 특징들에 따른 기판 캐리어로의 기판의 정전기적 커플링을 위한 장치 뿐만 아니라 청구항 제23항에 따른 기판 스택 및 청구항 제24항의 특징들을 갖는 이러한 장치의 용도에 관한 것이다.
Si, GaAs, InP, GaN 등의 웨이퍼들 또는 SiC와 같은 얇은 유리 또는 세라믹 기판들과 같은 매우 얇은 및/또는 깨지기 쉬운 반도체 웨이퍼들은 마이크로일렉트로닉스에서 널리 사용된다. "웨이퍼"라는 용어는 전형적으로 100 mm, 150 mm, 200 mm, 300 mm, 450 mm와 같은 정의된 직경을 갖는 둥근 형상을 갖는 반도체 기판들에 관한 것이다.
많은 애플리케이션 분야들에서, 이러한 웨이퍼들은 10 ㎛ 내지 100 ㎛와 같이 매우 얇게 되어야 하며, 예를 들어 금속 증착(스퍼터링), 포토레지스트 코팅(스핀-코팅), 리소그래피(UV 노출), 구조화를 위한 습식 화학 프로세스들, 건식 화학 프로세스들(플라즈마 방법), 층 증착들 또는 추가적 어닐링 단계들(오븐, 핫 플레이트들)과 같은 전면 또는 후면 상에서의 프로세싱 단계들을 통과해야 한다. 매우 얇은 웨이퍼들의 경우, 취급은 높은 파손 위험을 수반한다. 반도체 공장에서 웨이퍼의 파손은 수천 유로의 손실을 의미할 수 있다. 파손을 방지하기 위해, 안정화 기판(= 캐리어-웨이퍼, 캐리어 기판, 캐리어)이 얇은 웨이퍼에 연결될 수 있게 하는 기술들(임시 결합, 가역 접착제 기술들)이 도입되었다.
접착제-기반 캐리어 기술들은 취급하기 용이하지만, 폴리머들은 종종 비싸고, 스핀 코팅 방법들은 용매의 유해한 쓰레기의 많은 양의 쓰레기가 축적되고 접착제들은 종종 낮은 온도 안정도를 갖는다. 추가적으로, 이러한 접착제-기반 기술들은 웨이퍼와 캐리어를 결합하기 위한 특정 장치들 및 방법들(진공 결합 챔버, 온도)을 필요로 한다. 상기에서, 폴리머들을 스트리핑하는 것은 종종 어렵고, 기판들은 정교하게 맞물림해제되어야 하고 폴리머 잔류물들로부터 세정되어야 한다. 프로세스 기판을 세정하는 마지막 단계에서, 전술한 안정화 캐리어 기판은 더 이상 존재하지 않고, 이는 프로세스 기판의 파손 위험이 다시 증가하는 이유이다.
공지된 대안적인 캐리어 기술은 재충전가능한 전극 구조들을 갖는 경질 캐리어 기판과 프로세싱될 깨지기 쉬운 웨이퍼 사이의 정전기적 유지력들을 사용한다. 전극들을 방전시킴으로써, 웨이퍼 및 캐리어는 다시 분리될 수 있다. 어떠한 폴리머들도 사용되지 않고, 폴리머 잔류물들에 의한 어떠한 오염도 없고, 또한 유지력들은 고온, 예를 들어 400℃ 초과에서 작용한다.
미국 특허 제5,691,876 A호는 전술한 결합 기술들의 조합을 개시한다. 전극은 폴리머 유전체의 2개 이상의 층들 사이에 매립된다. 이러한 조립체는 웨이퍼 척(chuck)의 최상부에 부착된다. 폴리머 층들은 열가소성이고, 압력 및 온도를 인가함으로써 한편으로는 웨이퍼 척 상에 그리고 다른 한편으로는 웨이퍼 상에 용융된다. 따라서, 조립체는 영구적인 방식으로 웨이퍼 척에 견고하게 연결되고 임시 방식으로 웨이퍼에 연결된다.
거대한 블록들과 같이 프로세스 플랜트들에서 견고하게 설치되는 이러한 정전기적 척들 이외에도 이동식 캐리어들이 또한 공지되어 있다. 유럽 특허 제1305 821 B1호가 이러한 이동식 캐리어를 개시한다. 이러한 캐리어는 경질 기판들 상에 생성된다. 여기서, 전극 구조들을 생성하는 것은 비교적 용이하게 수행될 수 있다. 그러나, 예를 들어 Si 기판의 경우, 웨이퍼를 통한 접촉 비아(실리콘 비아를 통한 TSV)가 매우 양호한 전기 절연성을 가질 필요가 있을 것이기 때문에, 후면 접촉부들을 갖는 소위 E-캐리어들을 제공하는 것은 매우 비싸다. 상기에서, 금속 패터닝을 위한 프로세스 단계들은 웨이퍼 양측 상에서 수행되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판과 기판 캐리어들의 정전기적 커플링을 위한 기존의 장치들을 개선하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 독립항 제1항의 특징들을 갖는 장치에 의해 해결된다.
본 발명의 장치는 캐리어 필름에 연결된 전극 구조와 기판(웨이퍼) 및 기판 캐리어(웨이퍼 홀더) 사이에 각각 커패시터 조립체를 형성한다. 전압원을 통해 충전한 후에, 상기의 것들은 각각 다시 연결해제 및 제거될 수 있다. 전극 구조의 커패시터 조립체 및 그 아래 또는 위의 전도성 층을 갖는 기판의 용량은 충전 상태를 유지하고, 따라서 더 긴 시간 기간 동안 정전기적 유지력을 유지한다. 추가적으로, 전극 영역들 사이의 전기장은 또한 가요성 플라스틱 캐리어 필름 및/또는 커버 층에서와 같은 중간 절연 층들에서 영구적인 분극 효과들을 초래한다. 따라서, 어떠한 케이블 연결들도 없이 운반가능한 이동가능 캐리어 시스템이 도출된다. 추가적으로, 캐리어 필름의 크기 및 형상은 자유롭게 선택될 수 있다. 예를 들어, 다수의 사용 또는 연속적인 프로세스(롤러 대 롤러 방식)로 대형 필름 시트들 상에서의 생성이 가능하다. 따라서, 생성 방식은 저렴하게 된다. 상기에서, 필름들 상의 정전기적 구조는 반도체 라인에서 반도체 기술 방법들에 기초하여 생성된 지금까지 공지된 경질 E-캐리어들보다 생성하기에 더 저렴하다. 상기에서, 정전기적 기능성에 영향을 미칠 손상들이 발생했다면, 캐리어 필름들은 용이하게 교체될 수 있다. 커플링된 상태에서, 캐리어 필름은 적어도 웨이퍼와 웨이퍼 캐리어 사이의 섹션들에 배열된다. 여기서, 캐리어 필름은 증착된 웨이퍼보다 클 수 있다. 따라서, 웨이퍼 프로세싱 동안, 정전기적으로 활성화가능한 영역이 웨이퍼와 동일한 크기를 가질 수 있거나 심지어 그보다 클 수 있다는 이점이 있다. 여기서, 유지력은 최외곽 웨이퍼 에지까지 작용할 수 있다. 이것은, 웨이퍼가 내부 장력들로 인해 에지에서 약간 아치형을 형성하는 경우 중요하다. 추가로, 전기 절연막을 관통하는 수직 비아는 예를 들어 레이저 홀을 드릴링하고 금속 스퍼터링함으로써 실현하기 용이하다. 여기서, 비아의 측방향 전기 절연은 필요하지 않다. 본 발명의 장치는 "최상부를 향해", 즉 웨이퍼 측에, 그리고 "저부를 향해", 즉 캐리어 측에 유지력들을 인가할 수 있다. 실리콘 웨이퍼에 유사한 특성을 제공하는 것은 오직 증가된 노력으로만 실현가능하다. 상기에서, 본 발명의 장치는 더 작은 직경을 갖는 웨이퍼와 더 큰 직경을 갖는 캐리어 사이의 "인터포저"로서 간단하게 사용될 수 있다. 이는, 예를 들어 4" 웨이퍼들이 6" 또는 8" 캐리어들 상에 가역 방식으로 장착되는 경우 유리하다. 본 발명의 장치는, 실제로 오직 대형 기판들에 대해서만 취급 기술이 구성되는 웨이퍼 프로세싱 장비가 또한 더 작은 기판들에 대해 또는 복수의 더 작은 기판들에 대해 또한 사용될 수 있다는 이점을 제공한다. 예를 들어, 종래의 웨이퍼 프로세싱 플랜트에서 몇몇 2" SiC 웨이퍼들을 프로세싱할 수 있도록, 본 발명의 장치들에 의해 각각의 구성된 전극 기하 구조를 갖는 8" 캐리어 웨이퍼 상에 이들이 또한 가역적으로 배치될 수 있다.
캐리어 필름 및 그 위에 증착된 전극 구조는 함께 200 ㎛ 미만의 두께를 가질 수 있다. 추가적인 실시예에서, 캐리어 필름 및 그 위에 증착된 전극 구조는 함께 100 ㎛ 미만 또는 심지어 70 ㎛ 미만의 두께를 가질 수 있다. 이러한 작은 층 두께는, 장치가 웨이퍼와 웨이퍼 캐리어 사이에 배치되는 경우 간단한 취급 및 공간 절약 배열을 허용한다.
캐리어 필름은 플라스틱 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 액정 LCP 폴리머 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 필름은 이러한 플라스틱 중 적어도 하나로 구성되거나 각각 생성될 수 있다. 폴리이미드는, 이러한 플라스틱이 350 ℃ 초과 내지 대략 400 ℃까지의 온도 저항을 갖기 때문에, 캐리어 필름으로서 특히 매우 적절하다. 따라서 이러한 고온들이 발생할 수 있는 웨이퍼 프로세싱의 일부 단계들에서, 본 발명의 장치는 기능 및/또는 구조에서 상당한 손실들 없이 사용될 수 있다. 상기에서, 수 마이크로 미터 내지 수백 마이크로미터의 두께 범위의 폴리이미드 필름들은 생성이 용이하고 용이하게 입수가능하다.
전극 구조는 금속, 전도성 폴리머, 예를 들어, 폴리(3,4-에틸렌 디옥시티오펜)(PEDOT 또는 PEDT), 도핑된 반도체 층, 예를 들어 폴리실리콘 또는 투명한 무기 도체 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO)을 포함할 수 있다.
전극 구조의 금속은 코팅 또는 필름, 특히 스탬핑된 금속 필름으로서 제공될 수 있다. 금속 코팅은 바람직하게는 스퍼터링 방법 또는 또한 증기 증착에 의해 생성된 얇은 코팅으로 형성된다. 코팅은 또한 전도성 잉크를 증착함으로써 또는 나노 입자들을 증착시킴으로써 제공될 수 있다. 대안적으로, 금속은 또한 금속 필름으로 구성될 수 있고, 스탬핑된 금속 필름들은 생성하기 용이하고 용이하게 입수가능하다.
장치는 금속을 포함하는 적어도 하나의 추가적인 층을 포함하는 것이 가능하고, 금속은 코팅 또는 필름으로 제공된다. 이러한 방식으로, 다수의 커패시터 구조들이 제공될 수 있다. 추가적으로, 이러한 층상 구조 또는 조성은 장치의 안정도를 증가시킬 수 있다. 상기에서, 장치의 열팽창은 적절한 재료 선택, 예를 들어 캐리어 필름의 재료와 유사한 온도 의존성 팽창 계수를 갖는 금속을 선택함으로써 적절한 금속 선택에 의해 제어하기에 용이하다.
전극 구조 및/또는 추가적인 층에 제공된 금속에 적절한 물질은 예를 들어 구리일 것이다. 특히, 폴리이미드 캐리어 필름과 관련하여, 구리 및 폴리이미드가 유사한 열팽창을 갖기 때문에, 장치의 열팽창의 양호한 제어가능성이 얻어진다. 따라서, 장치 내의 장력들은 낮게 유지될 수 있다. 추가로, 이러한 층상 구조에서, 특히 기판과 기판 캐리어 사이에서 확장되는 축을 따른 대칭적 셋업은 가열 동안 장치의 휘어짐을 대부분 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.
커버 층은 전극 구조 상에 또는 전극 구조를 향하는 기판의 측면 상에 장착된 절연층일 수 있다. 대안적으로, 절연 커버 층은 또한 전극 구조를 향하는 기판 캐리어의 측면 상에 장착될 수 있다. 절연 층은 각각 전극 구조와 기판 및 기판 캐리어의 직접 접촉을 방지한다.
커버 층은 플라스틱 필름으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 커버 층은 플라스틱 캐리어 필름과 동일한 재료 및/또는 대략 동일한 두께를 포함한다. 동일한 필름 및 동일한 재료를 각각 사용함으로써, 본 발명의 장치를 생성하기 위한 프로세스의 비용이 낮게 유지될 수 있다. 추가적으로, 동일한 층 두께로, 전하는 장치 내에서 용이하게 그리고 균일하게 분포될 수 있다.
전극 구조는 적어도 2개의 전기적으로 접촉가능한 전극 영역들로 분할될 수 있으며, 전극 영역들은 대략 동일한 평면에 배열된다. 이러한 방식으로, 바이폴라 구성이 제공될 수 있다. 여기서, 전극 구조들의 2개의 전극 영역들은 전압원의 하나의 극에 각각 연결된다. 2개의 전극 구조들이 하나의 평면 내에 있기 때문에, 2개의 전극 구조들 사이에 각각 존재하고 남아있는 이러한 평면의 부분들은 간단한 방식으로 유전체로서 기능할 수 있다.
장치의 하나의 전극 구조는 제1 평면에 배열될 수 있고, 장치는 제1 평면과는 상이한 제2 평면에 배열된 적어도 하나의 제2 전기 접촉가능한 전극 구조를 더 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 몇몇 평면들에서 몇몇 층들을 각각 갖는 유니폴라 구성이 제공될 수 있다. 예를 들어, 장치는 하나씩 교차하여 놓여 있는 적어도 2개의 전극 구조들을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 개별적으로 접촉될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 전극 구조는 증착된 기판(예를 들어, 깨지기 쉬운 웨이퍼)을 고정시키기 위해 사용될 수 있고, 제2 전극 구조는 금속 플레이트 또는 전도성 층을 갖는 캐리어에 대한 캐리어 측의 유지력을 활성화시키기 위해 사용될 수 있다. 여기서, 예를 들어, 먼저 웨이퍼가 장치 상에 배치되어 고정되고, 그 다음 이러한 기판 스택이 프로세스 플랜트 내로 이동되고 웨이퍼 척 상에 증착될 가능성이 있는 이점이 있다. 그 다음, 프로세스 챔버에서, 캐리어 측 전극 구조가 활성화되고, 장치 스택이 베이스 상에 견고하게 가압된다. 이는, 특히 진공 환경에서 가열 플레이트에 대한 양호한 열 접촉을 보장하기 위해, 예를 들어 가열 척들에 대해 매우 중요하다. 2-시트 및 2-층 장치는 각각 정전기적 웨이퍼 핸들러들의 상황에서 또한 잘 사용될 수 있다. 이는, 여기서 통상적인 진공 클램핑이 더 이상 작동하지 않기 때문에, 바람직하게는 진공 챔버들에서 사용된다. 이러한 경우, 캐리어 측 전극 구조는 어떠한 노출된 접촉 패드들도 필요로 하지 않는다. (로봇 암에서의) 바이폴라 웨이퍼 핸들러는 캐리어 측 전극 구조에 정전기력을 인가하는데 충분하다. 동시에, 저부의 이러한 캐리어 측 전극 구조는 위에 놓인 전극 구조들로부터의 전기장들을 차폐하는데, 즉, 이는 서로 악영향을 미치지 않는다.
제2 전극은 적어도 2개의 전기적으로 접촉가능한 전극 영역들로 분할될 수 있으며, 전극 영역들은 대략 동일한 평면 내에 배열된다. 이러한 방식으로, 하나의 전극 구조가 각각 존재하는 경우, 각각 2개의 평면들 및 층들이 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 제1 전극 구조는 제1 평면에 제공될 수 있는 한편, 제2 전극 구조는 제2 평면에 배열될 수 있다. 추가적으로, 제1 및 제2 전극 구조들 둘 모두는 2개 이상의 전극 영역들로 분할될 수 있다. 이러한 방식으로, 다중 시트 및 다중 층 바이폴라 전극 구성이 각각 제공된다. 예를 들어, 2개의 전극 구조들, 예를 들어 하나씩 교차하여 놓여 있고 절연 층에 의해 분리된 금속 영역들이 장치 내에 제공되고, 하나 또는 2개의 금속층들이 2개 이상의 전극 영역들로 분할된다. 이러한 방식으로, 유지력들은 각각 기판 측 및 캐리어 측 둘 모두 상에서 개별적으로 스위치 온 및 오프될 수 있다. 전술한 바이폴라 접촉과는 대조적으로, 바이폴라 고정은 증착된 기판 및 기판 캐리어의 각각의 어떠한 추가적인 접촉 및 충전도 필요하지 않다는 일반적인 이점을 갖는다.
추가적으로, 다중 시트 및 다중 층 구조들에 대해 유니폴라 및 바이폴라 전극 구조들의 혼합된 형태들이 제안된다. 예를 들어, 기판에 향하는 장치의 측면 상에, 바이폴라 전극 구조가 제공될 수 있고, 기판 캐리어를 향하는 장치의 측면 상에 바이폴라 전극 구조가 제공될 수 있다. 2개의 전극 구조들은 서로 수직으로, 즉 기판과 기판 캐리어 사이에서 확장되는 축을 따라 절연되어 있다. 캐리어 측 유니폴라 전극 구조는 플랜트에 견고하게 설치된 종래의 정전기적 웨이퍼 척의 "반대 전극"으로 사용될 수 있다. 그러나, 캐리어 측 유니폴라 전극 구조는 또한 캐리어의 방향으로 유니폴라 충전을 위한 개별적인 접촉 영역을 갖는 활성화가능한 전극으로서 사용될 수 있다. 역으로, 유니폴라 전극 구조가 기판 측 상에 제공되고 바이폴라 전극 구조가 캐리어 측 상에 제공되는 장치의 이러한 배열이 또한 제공될 수 있다.
다중 시트 및 다중 층 장치들 각각에서, 전극 구조들 사이의 절연 층은 캐리어 필름의 두께 및/또는 커버 층의 두께보다 큰 두께 및 큰 간격을 각각 갖는 것이 유리할 수 있다. 이에 의해, 전기장들의 주요 부분, 즉, 활성화가능한 유지력의 주요 부분이 장치의 이중 시트 전극 구조들 사이에서 작용하는 것 대신에, 각각 최상부를 향해 그리고 저부를 향해, 즉 증착된 기판의 방향으로 그리고 아래에 배열된 기판 캐리어의 방향으로 작용할 것이다. 다중 시트 및 다중 층 장치 각각의 전극 구조들 사이의 필드들은 각각 기판 방향으로 그리고 기판 캐리어의 방향으로 유지력에 기여할 수 없다.
전극 구조는, 장치가 기판과 기판 캐리어 사이에 배열되는 경우 접촉부가 외부로부터 접근가능하도록 기판 및/또는 기판 캐리어의 외측 둘레를 넘는 섹션들에서 적어도 돌출하는 접촉부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전압원의 접촉부들은 각각 장치를 충전하기 위해 접촉부에 부착되어 장치에 연결될 수 있다. 기본적으로, 이러한 접촉부들은 기하구조와 관련하여 매우 유연하게 설계될 수 있어서, 즉, 크기, 깊이, 폭이 자유롭게 선택가능하며, 측방향으로, 즉 기판 및 기판 캐리어의 외측 둘레를 넘어 각각 돌출하는 접촉 전극들은 실현하기 용이하다. 따라서, 자유로운 설계는 실제 유지 영역들 외부에 놓이는 충전을 위한 접촉부들의 구현을 허용한다. 접촉부들은 예를 들어 "이어(ear)들"과 같이 하나의 또는 몇몇 위치들에서 프로세스 웨이퍼 또는 캐리어의 에지를 넘어 돌출할 수 있다. 이러한 돌출 접촉 영역들은 정전기적 구조의 매우 단순한 충전을 허용한다. 추가적인 이점은, 종래 기술과 대비하여, 프로세싱 동안에도 장치의 용이한 재충전을 허용한다는 점에서, 측방향으로 돌출하는 접촉부들로부터 도출된다. 이것은 종래에 공지된 이동식 E-캐리어 시스템들에 대한 개선이다. 웨이퍼 기판들을 취급하는 경우, 표준 웨이퍼 랙들 및 웨이퍼 카트리지들이 여전히 사용될 수 있도록 정의된 위치들에 접촉부들을 배치하는 것이 추가적으로 유리할 수 있다.
여기서, 접촉부가 접촉되는 경우 전극 구조가 외부를 향해 전기 절연되도록 구성되는 접촉부를 전극 구조가 포함하는 것이 유리하다. 이것은, 예를 들어 프로세싱 동안 전술한 재충전에서의 이점들을 제공한다. 재충전은 예를 들어 플라즈마 챔버, 핫 플레이트 또는 오븐에서 발생할 수 있다. 재충전은, 고온에서 발생하는 누설 전류들이 충전 상태를 0으로 신속하게 감소시키는 경우 특히 필요하다. 프로세스 동안 재충전을 위해, 접촉 부분들은 적어도 일시적으로 전압원에 연결되어야 한다. 이것은, 예를 들어, 접촉부들을 완전히 커버하고, 예를 들어, 환경으로의 전도성 연결들이 각각 전기 절연되도록 접촉부들을 커버하는 클램핑 접촉들에 의해 발생할 수 있다. 이것은, 전기 전도성 이온화 가스가 존재하는 플라즈마 챔버에서도 전극들 사이 또는 환경 매체와 전극들 사이에서 어떠한 누설 전류 또는 단락도 발생하지 않기 위해 중요하다. 이것은, 물, 용매 또는 화학적 배쓰들과 같은 액체 환경들에 대해서도 적용된다.
전극 구조는 접촉부를 포함할 수 있으며, 커버 층은 접촉부의 영역에서의 리세스를 포함하여, 접촉부는 리세스를 통해 접촉될 수 있다. 이는, 전압원에 연결된 핀 또는 접촉 핀이 전극 구조와 접촉하기 위해 커버 층에 제공된 리세스를 통해 용이하게 삽입될 수 있기 때문에 전극 구조를 충전하기 위한 간단한 옵션을 제공한다.
또한, 장치는, 전극 구조로부터 멀리 향하는 커버 층의 측면 상에 배열되고 적어도 섹션들에서 커버 층에 제공되는 그 리세스를 커버하는 전도성 또는 반도체성 재료를 포함하는 접촉 층을 포함할 수 있으며, 접촉 층은 리세스의 영역에서 전극 구조로부터 이격되어 배열된다. 이것은, 전극 구조가 외부로부터 용이하게 접근가능하지 않고 따라서 보호된 방식으로 접촉 층 아래에 배열된다는 이점을 제공한다. 바람직하게는, 접촉 층은 양측 모두에 전도성 또는 반도체성 재료를 포함한다.
접촉 층은, 접촉 층 및/또는 전극 구조에 힘이 인가되는 경우 리세스의 영역에서 전극 구조와 접촉될 수 있다. 예를 들어, 전압원에 연결된 핀 또는 접촉 핀이 접촉 층에 가압되고, 그 다음, 이는 전극 구조의 방향으로 이동한다. 접촉 층이 전극 구조와 접촉하자 마자, 전극 구조가 충전된다. 접촉 핀 및 전압원을 각각 제거한 후, 접촉 층은 전극 구조로부터 이격된 원래의 시작 위치로 리턴한다. 따라서, 접촉 층 및 전극 구조는 더 이상 서로 접촉하지 않는다. 따라서, 전압원을 제거한 후에, 이전에 전극 구조에 인가된 전하는 환경, 예를 들어 공기, 물, 플라즈마, 에천트, 용매 등을 통해 더 이상 방전될 수 없다. 상기에서, 이는, 장치를 취급하는 직원의 우발적 방전에 대한 추가적인 보호를 제공한다.
접촉 층은, 방사상 방향으로 리세스로부터 이격되어 배열되고 그리고/또는 리세스로부터 각도 α만큼 오프셋된 장치의 둘레를 따라 배열되는 접촉부를 포함할 수 있다. 취급 동안, 이것은 장치의 우발적인 방전에 대해 추가적인 보호를 제공한다. 이것은, 예를 들어, 정전기적 장치를 "터치"하는 동안 우발적 방전이 방지된다는 점에서 유리할 수 있다. 사람이 장치를 터치할 때 접촉부를 누르는 것과 동시에 접촉 층을 눌러 방전이 발생할 수 있는 가능성은 거의 없다.
예를 들어 100 ㎛ 미만의 두께를 갖는 매우 얇은 반도체 기판들은 예리한 에지 및 또한 매우 깨지기 쉬운 웨이퍼 에지를 갖는다. 에지의 파손 및 수반된 입자 생성을 방지하기 위해, 소위 에지-트림 또는 에지-그라인딩 프로세스들이 사용된다. 여기서, 웨이퍼 직경은 웨이퍼 에지에서의 재료 제거에 의해 대략 0.5 내지 5 mm만큼 감소된다. 이것이 또한 웨이퍼 에지에서 모든 얇고 깨지기 쉬운 위치들을 제거하는 것이 이점이다. 이는 소위 웨이퍼 스택들로 지칭되는 결합된 웨이퍼 쌍들에서 특히 중요하다. 표준화되지 않은 직경을 갖는 웨이퍼들은 또한 전통적인 취급 도구(웨이퍼 랙들 등)로 취급될 수 있다. 따라서, 이러한 "더 작은" 웨이퍼들 아래에 가역 캐리어를 배치하는 것이 바람직할 것이다.
따라서, 기판 캐리어는 캐리어 필름, 전극 구조, 커버 층 및 기판이 적어도 섹션들에서 배열될 수 있는 리세스를 포함할 수 있다. 즉, 기판 캐리어는 예를 들어 감소된 직경을 갖는 프로세스 웨이퍼가 내부 영역에 증착될 수 있는 리세스를 포함할 수 있다. 리세스를 형성함으로써, 측방향으로 상승된 에지가 얻어진다. 이러한 기판 캐리어의 상승된 에지는 리세스 내에 배열된 부분들의 측방향 시프팅으로부터 추가적인 보호를 제공한다. 여기서, 장치는 프로세스 웨이퍼와 캐리어 웨이퍼 사이에서 리세스 내에 배치되고, 정전기적으로 충전된 후에 기판 스택을 함께 유지한다.
리세스를 따라 측방향으로 외접하는 벽은 전극 구조의 접촉부를 수용하여 기판 캐리어의 둘레를 넘어 확장되도록 구성된 파과(breakthrough)를 포함하는 것이 가능하다. 돌출 접촉부들은, 장치 자체가 기판 캐리어의 리세스 내에 깊게 배열되는 경우에도 장치의 양호한 접촉을 허용한다.
장치는 장치를 통해 완전히 확장되는 리세스를 포함할 수 있다. 이러한 리세스 및 개방 영역들은 각각 윈도우(window)들로 지칭되며, 캐리어 필름에 용이하게 도입될 수 있다. 이러한 방식으로, 증착된 기판, 예를 들어 또한 필름의 형태로, 예를 들어 습식 화학 프로세스에서 양측으로부터 프로세싱될 수 있는 장치가 실현될 수 있다. 여기서, 습식 화학물질들은 최상부와 저부 둘 모두로부터 기판 상에 증착될 수 있고, 후자의 경우 화학물질들은 장치에 제공된 리세스(윈도우)를 통해 기판에 도달한다. 따라서, 그러한 경우에, 리세스, 즉 개방 영역들을 포함하는 일종의 프레임 구조를 장치에 제공하는 것이 유리할 수 있다. 여기서, 정전기적 유지력은 결과적인 프레임들 및 리지(ridge)들의 나머지 전극 구조들 통해 각각 인가된다.
기판 스택을 제공하는 것을 추가로 제안하며, 기판 스택은 기판, 기판 캐리어, 및 기판과 기판 캐리어 사이에 배열된 전술한 특징들 중 하나에 따른 장치를 포함한다. 이러한 기판 스택은 적어도 본 발명의 장치로 획득될 수 있는 적어도 전술한 이점들을 포함한다.
본 발명의 추가적인 양상은 상기 특징들 중 하나에 따른 장치의 용도에 관한 것이다. 용도는 기판과 기판 캐리어 사이에 장치를 배열하는 단계, 및 전극 구조와 기판 사이 및/또는 전극 구조와 기판 캐리어 사이에 적어도 일시적으로 DC 전압을 인가하는 단계를 포함한다. 여기서, 전술한 이점들을 갖는 유니폴라 구조의 용도가 명명된다.
대안적으로, 용도는 기판과 기판 캐리어 사이에 장치를 배열하는 단계, 및 장치가 적어도 2개의 전극 구조들 및/또는 2개의 전극 영역들을 갖는 적어도 하나의 전극 구조를 포함하는 경우 제1 및 제2 전극 구조들 사이 또는 제1 및 제2 전극 영역들 사이에 적어도 일시적으로 DC 전압을 인가하는 단계를 포함한다. 여기서, 전술한 이점들을 갖는 바이폴라 구조의 용도가 언급된다.
본 발명의 실시예들이 도면들에 예시되어 있으며 이하에서 논의될 것이다.
도 1a는 일 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도이다.
도 1b는 추가적인 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도이다.
도 2a는 유니폴라 구성을 갖는 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도이다.
도 2b는 바이폴라 구성을 갖는 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도이다.
도 2c는 하나의 평면 내에 전극 구조를 갖는 본 발명의 장치의 사시도이다.
도 2d는 다중 층 유니폴라 구성을 갖는 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도이다.
도 2e는 다중 층 유니폴라 및 바이폴라 구성을 갖는 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도이다.
도 2f는 다중 층 바이폴라 구성을 갖는 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도이다.
도 3은 추가적인 실시예에 따른 본 발명의 장치의 사시도이다.
도 4는 기판과 기판 캐리어 사이에 배열되는 추가적인 실시예에 따른 본 발명의 장치의 사시도이다.
도 5는 기판과 리세스가 제공된 기판 캐리어 사이에 배열되는 추가적인 실시예에 따른 본 발명의 장치의 사시도이다.
도 6은 리세스들을 포함하는 추가적인 실시예에 따른 본 발명의 장치의 사시도이다.
도 7a는 커버 층에 제공된 리세스를 갖는 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도의 섹션이다.
도 7b는 접촉 층을 갖는 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도의 섹션이다.
도 7c는 핀과 접촉하는 동안 푸시-쓰루(pushed-through) 접촉 층을 갖는 도 7b의 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도의 섹션이다.
도 7d는 추가적인 실시예에 따른 본 발명의 장치의 측단면도의 섹션이다.
도 7e는 도 7d의 실시예의 평면도이다.
도 7f는 본 발명의 장치의 추가적인 실시예의 평면도이다.
도 7g는 본 발명의 장치의 추가적인 실시예의 평면도이다.
도 8a는 종래 기술에 따른 유니폴라 커플링의 원리를 예시하기 위한 도면이다.
도 8b는 종래 기술에 따른 바이폴라 커플링의 원리를 예시하기 위한 도면이다.
도 1a는 기판 캐리어(102)로의 기판(100)의 정전기적 커플링을 위한 본 발명의 장치(100)의 측단면도를 도시한다. 장치(100)는 가요성 플라스틱 캐리어 필름(103)을 포함한다. 전극 구조(104)는 캐리어 필름(103) 상에 일방향으로 배치된다.
캐리어 필름(103)으로부터 멀리 향하는 전극 구조(104)의 측면(106) 상에서, 장치(100)는 커버 층(105)을 포함한다. 커버 층(105)은 전극 구조(104)와 접촉될 수 있다. 커버 층(105)은 전극 구조(104)와 기판(101) 사이에 제공된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 커버 층(105)은 기판 캐리어(102)를 향하는 기판(101)의 측면(107)에 결합될 수 있다.
본 발명의 장치(100)는 적어도 섹션들에서 기판(101)과 기판 캐리어(102) 사이에 정전기적으로 커플링된 상태로 배열되도록 구성된다. 커플링되지 않은 상태에서, 본 발명의 장치(100)는 재사용가능한 방식으로 기판 캐리어(102)로부터 제거될 수 있다.
전극 구조(104)는 직경 d1을 포함하고, 기판(101)은 직경 d2를 포함하고 기판 캐리어(102)는 직경 d3을 포함한다. 기판(101)과 기판 캐리어(102) 사이의 양호한 정전기적 커플링을 가능하게 하기 위해, 전극 구조(104)의 직경 d1은 기판의 직경 d2보다 크다. 바람직하게는, 전극 구조(104)의 직경 d1은 또한 기판 캐리어(102)의 직경 d3보다 클 수 있다.
도 1b는 본 발명의 장치(100)의 추가적인 실시예의 측단면도를 도시한다. 도 1a에 도시된 실시예와의 차이점은, 다른 것들 중, 전극 구조(104)의 직경 d1이 기판의 직경 d2 및 또한 기판 캐리어(102)의 직경 d3보다 각각 작다는 점이다. 추가적으로, 도 1b에 도시된 실시예는, 커버 층(105)이 캐리어 필름(103)으로부터 멀리 향하는 전극 구조(104)의 측면(106)에 커플링된다는 점에서 도 1a에 도시된 실시예와 상이하다.
따라서, 장치(100)는 캐리어 필름(103), 커버 층(105) 및 그 사이에 배열된 전극 구조(104)를 포함하는 일종의 층 구조 또는 층 스택을 형성한다. 도 1b에 예시된 바와 같이, 캐리어 필름(103)은 기판 캐리어(102)와 접촉하고 커버 층(105)은 기판(101)과 접촉하게 된다. 층 스택(103, 104, 105)은 또한, 가요성 플라스틱 캐리어 필름(103)이 기판(101)과 그리고 커버 층(105)이 기판 기판 캐리어(102)와 접촉하게 되도록 역방향으로 기판(101)과 기판 캐리어(102) 사이에 위치될 수 있다.
플라스틱 캐리어 필름(103)은 전극 구조(104)에 대해 캐리어 및 기판으로 각각 기능하는 가요성 플라스틱 필름이다. 플라스틱 필름(103)은 가요성, 즉 많은 힘 없이도 탄성적으로 변형가능하다.
캐리어 필름(103)은 그 위에 증착된 전극 구조(104)와 함께, 200 ㎛ 미만의 두께 DTE를 구성한다. 대안적인 실시예에서, 캐리어 필름(103)은 그 위에 증착된 전극 구조(104)와 함께, 100 ㎛ 미만 또는 심지어 70 ㎛ 미만의 두께 DTE를 구성한다.
캐리어 필름(103)은 폴리이미드 필름이어서, 즉 50 % 초과의 폴리이미드 퍼센티지를 갖는다. 그러나, 캐리어 필름(103)은 또한 50 % 초과의 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에틸렌 나프탈레이트 또는 또한 액정 LCP 폴리머의 퍼센티지를 포함할 수 있다.
도 1b에 도시된 실시예에서, 전극 구조(104)는 스탬핑된 금속 필름으로 구성된다. 금속 필름(104)은 50 % 초과의 구리 퍼센티지를 갖는다. 커버 층(105)은 절연 특징부들을 갖는 플라스틱 필름이다. 바람직하게는, 커버 층(105)은 캐리어 필름(103)과 동일한 재료로 생성된다. 상기에서, 커버 층(105)은 플라스틱 캐리어 필름(103)과 대략 동일한 두께를 가질 수 있다.
기판 캐리어(102)로의 기판(101)의 정전기적 커플링을 위해, 장치(100)와 기판(101)과 기판 캐리어(102) 사이에 각각 전위가 생성된다.
정전기적 유지력들을 생성하기 위해 유니폴라 및 바이폴라 전극 기하구조들이 공지되어 있다. 예시의 목적으로, 도 8a는 종래 기술로부터 공지된 유니폴라 고정의 개념을 도시한다. 장치(800)는 기판(801) 및 기판 캐리어(102)를 포함한다. 또한 공기일 수 있는 유전체(804)가 기판(801)과 기판 캐리어(802) 사이에 존재한다. DC 전압원(103)은 예를 들어 도시된 커패시터 조립체를 충전 또는 방전하기 위해 장치(100)에 일시적으로 그리고 예비적으로 각각 연결되며, 전압원(103)의 2개의 극 중 하나는 기판(801)에 연결되고 전압원(103)의 2개의 극 중 다른 하나는 기판 캐리어(802)에 연결된다.
설명의 목적으로, 도 8b는 종래 기술로부터 공지된 바이폴라 고정의 개념을 도시한다. 여기서, 기판 캐리어(802)는 2개의 접촉가능한 영역들(802A, 802B)을 포함한다. DC 전압원(103)은 각각 일시적으로 그리고 예비적으로 장치(100)에 연결되며, 전압원(803)의 2개의 극 중 하나는 제1 접촉가능한 영역(802A)에 연결되고, 전압원(803)의 2개의 극 중 다른 하나는 제2 접촉가능한 영역(802B)에 연결된다.
도 2a는 유니폴라 커플링의 원리에 따라 정전기적 커플링을 제공하는 본 발명의 장치(200)의 일 실시예를 도시한다. 장치(200)는 가요성 플라스틱 캐리어 필름(203), 커버 층(205) 및 그 사이에 배치된 전극 구조(204)를 포함한다. 장치(200)는 커플링된 상태인데, 즉, 장치(200)는 기판(201)과 기판 캐리어(202)를 정전기적으로 커플링시킨다. 즉, 기판(201)은 장치(200)를 통해 기판 캐리어(202)에 정전기적으로 커플링된다.
이를 위해, DC 전압원(210)이 제공되며, 전압원(210)의 2개의 극 중 하나는 일시적으로 및 예비적으로 각각 전극 구조(204)의 접촉부(211)와 접촉한다. 기판(201) 또는 기판 캐리어(202)는 전압원(210)의 2개의 극 중 각각의 다른 하나에 일시적으로 및 예비적으로 각각 연결된다. 도시된 실시예에서, 전극 구조(204)는 플러스 극에 연결되고, 기판(201)뿐만 아니라 기판 캐리어(202)는 각각 접지에 연결되고 전압원(210)의 마이너스 극(209)에 각각 연결된다.
도 2a에 도시된 실시예에서, 전극 구조(204)는 폴리이미드 필름과 같은 캐리어 필름(203) 상에 일방향으로 증착된 금속 층으로 이루어진다. 커버 층(205)은 절연 특성을 갖는다. 커버 층(205)은 바람직하게는 캐리어 필름(203)과 동일한 재료 및/또는 동일한 두께를 갖는 부착된 폴리머 필름일 수 있다. 충전을 위한 접촉 패드들(211)은 작은 영역에서 접촉가능하게 유지된다. 장치(200) 상의 오직 하나의 전극 구조(204)의 경우에, DC 전압(210)은 적어도 일시적으로 그리고 예비적으로 각각 필름 스택(203, 204, 205)의 유니폴라 고정을 위해 전극 구조(204)와 증착된 기판(201) 사이에 인가된다.
도 2a에 도시된 예에서, 전극 구조(204)는 전압원(210)의 플러스 극에 연결되고 기판(201)은 전압원(210)의 마이너스 극(209A)에 연결되고 접지에 각각 연결된다. 이러한 배열은 기판(201)이 실리콘과 같은 전도성 또는 반도체성 재료로 이루어지는 경우에 유리하다.
기판(201)이 유리와 같은 비전도성 및 절연성 재료로 이루어지는 경우, 증착된 기판(201)은 장치(200)의 전극 구조(204)와 반대 극으로 기능하는 전도성 또는 반도체성 층(212)을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 전극 구조(204)는 전압원(210)의 플러스 극에 연결될 것이고 기판(201)의 전도성 또는 반도체성 층(212)은 도 2a에 도시된 바와 같이 전압원(210)의 마이너스 극(209B)에 연결되고 접지에 각각 연결될 것이다.
상기에서, 전위는 장치(200)의 전극 구조(204)와 아래에 놓이는 플레이트(202)(기판 캐리어) 사이에 인가될 수 있다. 이러한 플레이트(202)는 이동식 캐리어 또는 견고하게 설치된 웨이퍼 유지 디바이스(척, 플랫폼) 또는 핫 플레이트 또는 실리콘 웨이퍼일 수 있거나 또는 전도성 코팅을 갖는 유리 또는 세라믹 웨이퍼일 수도 있다.
도 2b는 바이폴라 커플링의 원리에 따라 정전기적 커플링을 제공하는 본 발명의 장치(200)의 일 실시예를 도시한다. 도 2a에 도시된 장치(200)와 반대로, 도 2b에 도시된 장치(200)는 2개의 독립적으로 접촉가능한 전극 구조들(204A, 204B)을 포함한다. 2개의 전극 구조들(204A, 204B)은 예를 들어 갭(207)에 의해 공간적으로 분리되고 전기적으로 절연되어 있다. 공기, 세라믹, 플라스틱 또는 등과 같은 절연 매체가 간극(207)에 제공될 수 있다.
제1 전극 구조(204A)는 제1 접촉부(211A)를 포함한다. 전압원(210)의 2개의 극 중 하나는 접촉부(211A)를 통해 제1 전극 구조(204A)에 연결된다.
제2 전극 구조(204B)는 제2 접촉부(211B)를 포함한다. 전압원(210)의 2개의 극 중 다른 하나는 접촉부(211B)를 통해 제2 전극 구조(204B)에 연결된다.
대안적인 구현에서, 2개의 전극 구조들(204A, 204B) 대신에, 2개의 전극 영역들(204A, 204B)로 다시 분할되는 단지 하나의 전극 구조(204)가 제공될 수 있다. 도 2b에 도시된 장치는, 예를 들어 제1 전극 영역(204A) 및 제2 전극 영역(204B)을 포함하며, 2개의 전극 영역들(204A, 204B)은 또한 중첩될 수 있다. 전극 구조(204)의 몇몇 전극 영역들(204A, 204B)로의 이러한 분할은 도 3을 참조하여 아래에서 논의될 것이다.
층 스택(203, 204, 205) 내에서, 2개의 전극 구조들 및 2개의 전극 영역들(204A, 204B)은 동일한 평면 내에 배열되는데, 즉, 이들 둘 모두는 캐리어 필름(203)과 커버 층(205) 사이의 평면 내에 있다.
이것은 도 2c에 도시된 사시도에 보다 상세히 예시되어 있다. 캐리어 필름(203)과 커버 층(205) 사이에 평면(215)이 걸쳐있다. 2개의 전극 구조들 및 전극 영역들(204A, 204B)은 각각 이러한 평면(215) 내에 배열된다.
도 2d는 본 발명의 장치(200)의 다중 층 유니폴라 구조를 도시한다. 장치(200)는 서로의 최상부에 배치된 2개의 전극 구조들(204C, 204D)을 포함한다. 따라서, 2개의 전극 구조들(204C, 204D)은 2개의 상이한 평면들에 배열된다. 절연 층(208)은 2개의 전극 구조들(204C, 204D) 사이에 배열된다.
제1 전극 구조(204C)는 기판(201)을 향하는 측면(221)에서 절연 층(208)과 접촉하게 된다. 제1 전극 구조(204C)는 기판 캐리어(202)를 향하는 측면(222)에서 플라스틱 캐리어 필름(203)과 접촉하게 된다.
제2 전극 구조(204D)는 기판(201)을 향하는 측면(223)에서 커버 층(205)과 접촉하게 된다. 제2 전극 구조(204D)는 기판 캐리어(202)를 향하는 측면(224)에서 절연 층(208)과 접촉하게 된다.
따라서, 제1 전극 구조(204C)는 제1 평면, 즉 절연 층(201)과 캐리어 필름(203) 사이에 배열되는 한편, 제2 전극 구조(204D)는 제2 평면, 즉, 절연 층(208)과 커버 층(205) 사이에 배열된다.
제1 전극(204C)은 제1 접촉부(211C)를 포함하고, 이를 통해, 전압원(210)의 극이 제1 전극 구조(204C)에 연결될 수 있다.
제2 전극 구조(204D)는 제2 접촉부(211D)를 포함하고, 이를 통해, 전압원(210)의 극이 제2 전극 구조(204D)에 연결될 수 있다.
도 2d에 도시된 실시예에 따르면, 캐리어 필름(203)은 두께 d1을 포함한다. 커버 층(205)은 두께 d2를 포함한다. 절연 층(208)은 두께 d3을 포함한다. 절연 층(208)의 두께 d3은 커버 층(205)의 두께 d2 및 캐리어 필름(203)의 두께 d1보다 각각 크다. 바람직하게는, 절연 층(208)의 두께 d3은 캐리어 필름(203)의 두께 d1 및 커버 층(205)의 두께 d2를 합한 것보다 크다. 따라서, 정전기적 유지력은 주로 기판 캐리어(202) 및 기판(201)에 작용하는 한편, 더 두꺼운 절연 층(208)은 주로 2개의 전극 구조들(204C, 204D)의 서로에 대한 인력을 방지한다. 즉, 전극 구조들(204C, 204D)과 기판(201)과 기판 캐리어(202) 사이의 정전기적 유지력은 2개의 전극 구조들(204C, 204D) 사이의 정전기적 유지력보다 각각 크다.
도 2e는 유니폴라 전극 구조(204E)를 포함하는 층 스택(203, 204E, 208, 204F, 205) 및 제1 전극 영역(204F) 및 제2 전극 영역(204G)을 갖는 바이폴라 전극 구조를 갖는 본 발명의 장치(200)의 실시예를 도시한다.
유니폴라 전극 구조(204E)와 바이폴라 전극 구조(204F, 204G) 사이에는 절연 층(208)이 배열되어 있다. 2개의 전극 영역들(204F, 204G)은 절연 갭(207)을 통해 서로 분리되고 서로 전기 절연되어있다. 2개의 전극 영역들(204F, 204G) 대신에, 2개의 개별적으로 접촉가능한 전극 구조들이 커버 층(205)과 절연 층(208) 사이에 제공될 수 있다.
도 2e에 도시된 실시예에서, 바이폴라 전극 구조의 2개의 전극 영역들(204F, 204G)은 커버 층(205)과 절연 층(208) 사이에 배열된다. 유니폴라 전극 구조(204E)는 절연 층(208)과 캐리어 필름(203) 사이에 배열된다. 유니폴라 전극 구조(204E)는 절연 층(208)과 커버 층(205) 사이에 배열되고, 바이폴라 전극 구조(204F, 204G)는 절연 층(208)과 캐리어 필름(203) 사이에 배열되는 것이 또한 가능하다. 커버 층(205)이 기판 캐리어(202)와 접촉하게 되고, 캐리어 필름(203)이 기판(201)과 접촉하게 되는 것이 또한 가능할 것이다.
도 2d를 참조하여 이미 언급한 바와 같이, 절연 층(208)의 두께 d3은 캐리어 필름(203)의 두께 d1 및/또는 커버 층(205)의 두께 d2보다 경우 유용하다.
도 2f는 제1 바이폴라 전극 구조(204H, 204K) 및 제2 바이폴라 전극 구조(204L, 204M)를 갖는 층 스택(203, 204H, 204K, 208, 204L, 204M, 205)을 갖는 본 발명의 장치(200)의 추가적인 실시예를 도시한다.
제1 바이폴라 전극 구조는 제1 전극 영역(204H) 및 제2 전극 영역(204K)을 포함하며, 여기서 전극 영역들(204H, 204K) 둘 모두는 절연 갭(207A)에 의해 서로 분리된다. 제1 바이폴라 전극 구조(204H, 204K)는 절연 층(208)과 캐리어 필름(203) 사이, 즉 제1 평면 내에 배열된다.
제2 바이폴라 전극 구조는 제1 전극 영역(204L) 및 제2 전극 영역(204M)을 포함하며, 여기서 전극 영역들(204L, 204M) 둘 모두는 절연 갭(207B)에 의해 서로 분리된다. 제2 바이폴라 전극 구조(204L, 204M)는 절연 층(208)과 커버 층(205) 사이, 즉 제2 평면 내에 배열된다.
도 3은 둥근 포맷의 본 발명의 장치(300)의 일 실시예의 사시도를 도시한다. 장치(300)는 가요성 플라스틱 캐리어 필름(303)을 포함한다. 전극 구조(304)는 캐리어 필름(303) 상에 배열된다.
전극 구조(304)는 제1 전극 영역(304A) 및 제2 전극 영역(304B)으로 분할된다. 전극 영역들(304A, 304B)은 스탬핑된 금속 필름의 형태로 제공된다. 전극 영역들(304A, 304B)은 예를 들어 에칭 기술에 의해 또는 스퍼터링에 의해 또는 금속 박막으로서 증착에 의해 제공되는 것이 또한 가능하다.
제1 전극 영역(304A)은 반원형의 세그먼트화된 에지부(310A)를 포함한다. 제1 에지부(310A)는 캐리어 필름(303)의 외측 둘레의 전반부를 따라 배열된다. 몇몇 평행한 리지들(311A)은 제1 에지부(310A)를 따라 둘레 상에 반대로 배열된 제2 에지부(310B)의 방향으로 확장된다. 리지들(311A) 사이에는 공간(312A)이 형성되어 있다.
제2 전극 영역(304B)의 리지들(311B)은 공간(312A) 내로 확장된다. 제2 전극 영역(304B)은 제2 반원형의 세그먼트화된 에지부(310B)를 포함한다. 제2 에지부(310B)는 캐리어 필름(303)의 외측 둘레의 후반부를 따라 배열된다. 몇몇 평행한 리지들(311B)은 제2 에지부(310B)를 따라 둘레 상에 반대로 배열된 제1 에지부(310A)의 방향으로 확장된다. 제1 에지부(310A)의 전술한 리지들(311A)이 다시 확장되는 리지들(311B) 사이에는 공간(312B)이 형성되어 있다.
리지들(311A, 311B) 사이의 영역은 절연 특성을 가지므로, 전도성 리지들(311A, 311B)은 서로 전기 절연되어 있다.
장치(300)는 제1 접촉부(320A) 및 제2 접촉부(320B)를 포함한다. 2개의 접촉부들(320A, 320B)은 전압원과 접촉하도록 구성된다.
도 4는 기판(301)과 기판 캐리어(302) 사이에 배열된 장치(300)를 도시한다. 추가적으로, 2개의 접촉부들(320A, 320B)은 적어도 기판(301) 및 기판 캐리어(302)의 외측 둘레를 넘어 섹션들에 돌출된 것을 확인할 수 있다. 이러한 방식으로, 장치(300)가 기판(301)과 기판 캐리어(302) 사이에 놓여 있는 커플링된 상태에서도, 장치(300)는 여전히 커플링된 상태에서 외부로부터 접근가능하기 때문에 접촉부들(320A, 320B)을 통해 접촉될 수 있다.
바람직하게는, 접촉부들(320A, 320B)은, 접촉부들(320A, 320B)이 접촉되는 경우 전극 구조(304)가 외부에 대해 전기 절연되도록 구성된다. 예를 들어, 캐리어 필름(303)은 전극 구조(304)의 접촉부들(320A, 320B)이 증착되는 접촉 영역들(321A, 321B)을 가질 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예들에서, 접촉 영역들(321A, 321B)은 캐리어 필름(303)의 측방향 외측 둘레를 넘어 돌출하는 "이어"의 형상을 갖는다. 캐리어 필름(303)의 접촉 영역들(321A, 321B) 및 전극 구조(304)의 접촉부들(320A, 320B)은 또한 외부 접촉부들로 지칭된다.
이어-형상 접촉 영역들(321A, 321B) 및 외부 접촉부들은 각각, 예를 들어 전압원의 클램핑 접촉부들과 연결될 수 있다. 여기서, 전극 구조(304)의 접촉부들(320A, 320B)이 외부에 대해 전기 절연되도록, 클램핑 접촉부들이 이어-형상 접촉 영역들(321A, 321B) 상에 유리하게 장착될 수 있다.
유니폴라 전극 구조(304)의 경우, 하나의 접촉부(320)를 제공하는 것으로 충분한 한편, 2개의 접촉부들은 바이폴라 전극 구조(304)에서 유리하다.
외부 접촉부들의 실시예들, 예를 들어 전극 구조(304)의 접촉부들(320A, 320B)뿐만 아니라 캐리어 필름(303)의 접촉 영역들(321A, 321B)의 실시예들은 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 아래에서 보다 상세히 논의될 것이다.
먼저, 도 5는 본 발명의 장치(500)의 추가적인 실시예를 도시한다. 장치(500)는 가요성 플라스틱 캐리어 필름(503)을 포함한다. 전극 구조(504)는 캐리어 필름(503) 상에 배열된다. 장치(500)는 기판(501) 및 기판 캐리어(502) 사이에 배열된다.
기판 캐리어(502)는 리세스(510)를 포함한다. 리세스(510)는 재료 리세스로서 제공되는데, 즉 기판(501)을 향하는 기판 캐리어(502)의 측면(509)의 내측 영역은 리세스되어 있다. 이러한 방식으로, 최상부 에지(507)가 리세스(510)의 리세스된 영역의 나머지 부분보다 높은 둘레 벽(508)이 얻어진다.
장치(500)는 이러한 리세스(510) 내에 배열될 수 있다. 보다 정확하게는, 리세스(510)의 깊이에 따라, 캐리어 필름(503), 전극 구조(504) 및 가능하게는 하나의(도시되지 않은) 커버 층이 적어도 부분들에서 리세스(510) 내에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 기판(501)은 또한 리세스(510) 내에 배열될 수 있으며, 벽(508)은 기판(501)의 시프팅에 대한 측방향 제한으로서 사용될 수 있다.
벽(508)은 제1 파과(511A)를 포함한다. 파과(511A)는 장치(500)의 제1 접촉부(520A)가 그 내부에 배치될 수 있도록 구성된다. 추가적으로, 벽(508)은 제2 파과(511B)를 포함한다. 제2 파과(511B)는 장치(500)의 제2 접촉부(520B)가 그 내부에 배치될 수 있도록 구성된다.
따라서, 파과들(511A, 511B)은 접촉부들(520A, 520B)이 기판 캐리어(502)의 둘레를 넘어 확장되도록 접촉부들(520A, 520B)을 수용하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 접촉부들(520A, 520B)은 장치(500)가 기판 캐리어(502)에 제공된 리세스(510) 내에 배열되는 경우에도 접근가능하게 유지된다. 접촉부들(520A, 520B) 또는 가능하게는 추가적인(도시되지 않은) 접촉부들은 또한 리세스(510) 내부에 제공될 수 있는데, 즉 기판 캐리어(510)의 외측 둘레를 넘어 확장되지는 않을 것이다.
도 6은 가요성 플라스틱 캐리어 필름(603) 및 그 위에 배열된 전극 구조(604)를 갖는 본 발명의 장치(600)의 추가적인 실시예를 도시한다.
장치(600)는 리세스(610)를 포함한다. 리세스(610)는 장치(600)를 완전히 관통하여 확장된다. 즉, 리세스(610)는 장치(600) 내에 홀을 형성한다. 장치(600)는 몇몇 리세스들(610, 611)을 가질 수 있다. 따라서, 전극 구조(604)는 캐리어 필름(603)의 잔여 컴포넌트들 상에서 확장된다. 몇몇 리세스들(610, 611)의 경우, 리지들(612)은 캐리어 필름(603) 상에 유지된다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 리세스(610)와 리세스(611) 사이에 리지(612)가 형성된다. 전극 구조(604)는 리지들(612) 상에 배열될 수 있다.
다음으로, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 외부 접촉부들의 실시예들이 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 7a는 전기적 외부 접촉부의 영역에서 본 발명의 장치(700)의 단면을 도시한다.
장치(700)는 기판(701) 및 기판 캐리어(702) 사이에 배열된다. 장치(700)는 그 위에 증착된 전극 구조(704)를 갖는 가요성 플라스틱 캐리어 필름(703)을 포함한다. 커버 층(705)은 기판(701)을 향하는 전극 구조(704)의 측면 상에 배열된다.
커버 층(705)은 리세스(730)를 포함한다. 리세스(730)는 커버 층(705) 내에서 재료가 없는 영역이다. 리세스(730)는 커버 층(705)을 완전히 관통하여 확장되는데, 즉, 그 아래에 증착된 전극 구조(704)까지 확장되고 따라서 적어도 섹션들에서 노출된다. 전극 구조(704)의 노출된 부분(720)은 전극 구조(704)를 접촉시키는데 사용될 수 있다.
커버 층(705)에 제공된 리세스(730)는 파선들(740)로 예시된 장치(700)의 외부 접촉부의 영역에 제공된다. 전극 구조(704)는 리세스(730)를 통해 접촉될 수 있다. 예를 들어, 전압원의 핀(735) 또는 접촉 핀(735)이 리세스(730)를 통해 아래에 놓여 있는 전극 구조(704)와 접촉하는 것이 가능하다.
도 7b는 본 발명의 장치(700)의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 7b에 도시된 실시예에서, 리세스(730)는 접촉 층(731)으로 커버된다. 접촉 층(731)은 전도성 또는 반도체성 재료를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 장치(700)는 또한 전도성 또는 반도체성 재료를 포함하는 접촉 층(731)을 포함한다.
접촉 층(731)은 전극 구조(704)로부터 멀리 향하는 커버 층(705)의 측면 상에 배열된다. 접촉 층(731)은 적어도 섹션들에서 커버 층(705)에 제공된 리세스(730)를 커버한다. 리세스(730)의 영역에서, 접촉 층(731)은 전극 구조(704)로부터 이격되어 배열된다. 따라서, 폐쇄된 캐비티(730)가 접촉 층(731), 커버 층(705) 및 전극 구조(704) 사이에서 얻어진다.
이제, 도 7c에 예시된 바와 같이, 외부 전압원에 연결된 핀(735) 또는 접촉 핀(735)이 접촉 층(731) 상에 가압되면, 캐비티(730) 내의 에어 갭은 압축되고 전극 구조(704)와의 전기 접촉이 얻어진다. 따라서, 전극 구조(704)는 충전될 수 있다. 접촉 핀(735)을 상승시킨 후, 접촉 층(731)은 도 7b에 예시된 초기 위치로 리턴하고, 여기서 접촉 층(731)은 전극 구조(704)로부터 이격된다. 따라서, 접촉 층(731)은 전극 구조(704)로부터 절연되어 유지되고, 따라서 전극 구조(704)는 예를 들어 접촉 층(731)을 통해 방전되지 않을 수 있다.
즉, 접촉 층(731)은, 접촉 층(731) 및/또는 전극 구조(704) 상에 힘이 인가되는 경우 리세스(730)의 영역에서 전극 구조(704)와 접촉될 수 있다.
따라서, 접촉 층(731)은, 접촉 층(731)이 전극 구조(704)와 접촉될 수 있는 접촉 부분(736)을 포함한다. 도 7b 및 도 7c에서 확인할 수 있는 바와 같이, 이러한 접촉부(736)는 리세스(730)의 영역에 대략 배열된다.
일 실시예에서, 접촉 층(731)은 커버 층(705)에 제공된 리세스(730) 위에 부착된 얇은 스테인레스 강 필름으로서 형성된다. 스테인레스 강은 웨이퍼 프로세싱에 사용되는 화학물질들에 대해 대체로 내성이 있기 때문에 적합하다.
도 7d는 본 발명의 장치(700)의 추가적인 실시예를 도시한다. 이는 외부 접촉부의 영역에서 장치(700)의 섹션을 다시 예시한다.
이러한 실시예는, 특히 접촉 층(731)이 방사상 방향 R로 리세스(730)로부터 이격되어 배열된 접촉부(736)를 포함한다는 점에서, 도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하여 전술한 실시예들과 상이하다. 그 다음, 전압원에 연결된 핀(735) 또는 접촉 핀(735)은 접촉부(736)와 접촉하게 될 수 있다. 이러한 방식으로, 접촉 층(731)이 충전된다.
절연 층(734)은 대략 리세스(730)의 영역에 증착된다. 절연 층(734)은 기판(701)을 향하는 접촉 층(731)의 측면 상에 배열되고, 접촉 층(731)을 외부에 대해 전기 절연한다. 절연 층(734)은 캐리어 필름(703)과 동일한 재료로 제조될 수 있다.
전극 구조(704)를 충전하기 위해 접촉 층 상에 존재하는 전하 캐리어들을 전극 구조(704)에 전달하기 위해, 접촉 층(731)은 전극 구조(704)와 접촉되어야 한다. 리세스(730)의 영역에서, 접촉 층(731) 및 전극 구조(704)는 서로 접촉될 수 있다.
이를 위해, 힘 F1이 절연 층(734)에 인가되며, 힘 F1은 저부를 향해, 즉 전극 구조(704)의 방향으로 작용한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 힘 F2가 전극 구조(704)에 인가될 수 있으며, 힘 F2는 최상부를 향해, 즉 접촉 층(731)의 방향으로 작용한다. 그러한 방식으로, 도 7c에 도시된 실시예와 유사하게, 충전된 접촉 층(731) 및 전극 구조(704)가 서로 접촉하게 되고, 전하 캐리어들은 접촉 층(731)으로부터 전극 구조(704)로 전달된다.
즉, 한편으로는, 접촉 층(731)은 리세스(730)로부터 방사상으로 이격된 접촉부(736)에서 예를 들어 핀(735)에 의해 접촉될 수 있고, 다른 한편으로는, 접촉 층(731)은, 힘 F1, F2가 접촉 층(731) 및/또는 전극 구조(704)에 인가되는 경우 리세스(730)의 영역에서 전극 구조(704)와 접촉되게 될 수 있다.
따라서, 충전을 위한 접촉부(736)는 커버 층(705)에 제공된 리세스(730)로부터 기하학적으로 분리된다. 이러한 방식으로, 충전을 위해, 접촉 핀(735) 둘 모두가 접촉부(736) 상에 배치되어야 하고 캐비티(730)는 기계적으로 푸시 쓰루되어야 한다. 이것은, 예를 들어, 정전기적 장치를 "터치"하는 경우 우발적인 방전이 방지되기 때문에 유리할 수 있다. 사람이 장치(700)를 터치하는 경우 접촉부들(736, 730) 둘 모두를 동시에 동작시켜 방전이 발생할 수 있는 가능성은 거의 없다.
일 실시예에서, 접촉 층(731)은 예를 들어, 금속 층과 같은 일방향으로 전도성인 코팅을 갖는 절연 층으로 구현된다. 이러한 경우, 일방향으로 전도성인 코팅은 저부 측에, 즉, 전극 구조(704)를 향하는 접촉 층(731)의 측면에 있다. 따라서, 접촉 층(731)은 전극 구조(704)를 향하는 측면 상에서 전기 전도성일 것이고, 전극 구조(704)로부터 멀리 향하는 측면 상에서 외부에 대해 전기 절연될 것이다. 이러한 경우, 절연 층(734)을 제공하는 것은 선택적일 것이다.
도 7e는 도 7d를 참조하여 논의된 실시예를 평면도로 도시한다. 이러한 실시예에서, 커버 층(705)은 방사상 방향으로 외측으로 가장 멀리 돌출한다. 따라서, 커버 층(705)의 아웃라인들(705a)만이 보일 수 있다. 커버 층(705)은 그 아래에 놓여 있는 층들을 커버한다.
커버 층(705)은 리세스(730)를 포함한다. 적어도 섹션들에서 리세스(730)를 커버하는 접촉 층(731)은 도 7d를 참조하여 위에서 설명된 바와 같이 커버 층(705) 상에 배치된다. 그러한 이유로, 리세스(730)는 도 7e에서 파선들로 도시된다.
절연 층(734)은 접촉 층(731) 위에 배열되고 적어도 섹션들에서 접촉 층(731)을 커버한다. 절연 층(734)에 의해 커버된 접촉 층(731)의 부분은 도 7e에서 파선들로 예시되어 있다. 접촉 층(731)의 노출된 부분(736)은 노출되어 외부로부터 접근가능하고, 따라서 예를 들어, 핀(735)과 접촉될 수 있다. 노출된 부분(736)은 접촉부(736)를 형성하고 도 7e에 빗금 방식으로 예시된다.
한편, 전극 구조(704)를 충전하기 위해, 접촉부(706)는 예를 들어, 핀(735)과 접촉되어야 한다. 한편, 접촉 층(731)은 또한 전극 구조(704)의 방향으로 힘을 인가함으로써 전극 구조(704)와 접촉되어야 한다. 이를 위해, 예를 들어, 리세스(730) 영역에서 장치(700)에 압력이 인가될 수 있다.
장치(700)는 중심 C를 포함한다. 리세스(730) 및 접촉부(736)는 그 중심으로부터 본 방사상 방향 R에서 서로 이격되어 배열되어 있음을 알 수 있다.
여기서, 접촉 층(731) 및 절연 층(734)은 스트라이프로 형성되고, 둥근 커버 층(705) 상에 장착된다.
도 7f는 대안적인 실시예를 평면도로 도시한다. 이러한 실시예에서, 절연 층(734)은 방사상 방향으로 외측으로 가장 멀리 돌출한다. 따라서, 여기서 절연 층(734)의 아웃라인들(734a)만이 보일 수 있다.
접촉 층(731)은 도 7d 및 도 7e를 참조하여 논의된 바와 같이 절연 층(734) 아래에 배열된다. 여기서, 접촉 층(731)은 적어도 섹션들에서 그 위에 놓여 있는 절연 층(734)에 의해 커버된다. 도 7e를 참조하여 앞서 논의된 바와 같이, 접촉 층(731)은 스트라이프로 형성될 수 있다. 대안적으로, 접촉 층(731)은 또한 원형으로 형성될 수 있고, 가시적인 절연 층(734) 아래로 확장될 수 있다.
이것은 도 7f에서 어느 정도 볼 수 있다. 예를 들어, 절연 층(734)은 리세스(740)를 포함한다. 리세스(740)는 절연 층(734)의 외측 에지(734a)로부터 방사상으로 내부를 향해 확장되고, 따라서 그 아래에 놓인 접촉 층(731)의 부분(736)을 노출시킨다. 이러한 부분(736)은 핀(735)에 의해 접촉될 수 있고 따라서 접촉부(736)를 형성한다.
도 7f에서, 접촉 층(731)의 외부 에지(731a)를 볼 수 있다. 여기서, 접촉 층(731)의 직경은, 그 위에 배열된 절연 층(734)의 직경보다 작다. 따라서, 리세스(740)를 제외하고, 접촉 층(731)은 절연 층(734)에 의해 커버되고 절연 층(734)에 의해 외부를 향해 절연된다.
한편, 전극 구조(704)를 충전하기 위해, 접촉부(736)는 예를 들어, 핀(735)과 접촉되어야 한다. 한편, 접촉 층(731)은 전극 구조(704)의 방향으로 힘을 인가함으로써 전극 구조(704)와 접촉되어야 한다. 이를 위해, 예를 들어, 리세스(730) 영역에서 장치(700)에 압력이 인가될 수 있다.
이러한 실시예에서, 리세스(730) 및 접촉부(736)는 또한 중심 C로부터 본 방사상 방향 R에서 서로 이격되어 배열되어 있다.
도 7g는 본 발명의 장치(700)의 추가적인 실시예를 평면도로 도시한다. 이러한 실시예에서, 절연 층(734) 및 그 아래에 배치된 접촉 층(731)은 대략 동일한 직경을 갖는다. 따라서, 평면도에서 절연 층(734)의 아웃라인들(734a)만이 보일 수 있다.
접촉 층(731)은 도 7d, 도 7e 및 도 7f를 참조하여 논의된 바와 같이 절연 층(734) 아래에 배열된다. 여기서, 접촉 층(731)은 그 위에 놓여 있는 절연 층(734)에 의해 적어도 섹션들에서 커버된다. 도 7e를 참조하여 앞서 논의된 바와 같이, 접촉 층(731)은 스트라이프로 형성될 수 있다. 대안적으로, 도 7을 참조하여 논의된 바와 같이 접촉 층(731)은 또한 원형으로 형성될 수 있고, 가시적인 절연 층(734) 아래로 확장될 수 있다.
이것은 도 7g에서 어느 정도 볼 수 있다. 절연 층(734)은 리세스(740)를 포함한다. 리세스(740)는 절연 층(734)의 외측 에지(734a)로부터 방사상으로 내부를 향해 확장되고, 따라서 그 아래에 놓인 접촉 층(731)의 부분(706)을 노출시킨다. 이러한 부분(736)은 핀(735)에 의해 접촉될 수 있고 따라서 접촉부(736)를 형성한다.
도 7g에서, 접촉 층(731)의 외부 에지(731a)를 볼 수 있다. 접촉 층(731)의 직경은 그 최상부 상에 배열된 절연 층(734)의 직경과 대략 동일한 크기이다. 따라서, 리세스(740)를 제외하고, 접촉 층(731)은 절연 층(734)에 의해 커버되고 절연 층(734)에 의해 외부를 향해 절연된다.
한편, 전극 구조(704)를 충전하기 위해, 접촉부(736)는 예를 들어, 핀(735)과 접촉되어야 한다. 한편, 접촉 층(731)은 또한 전극 구조(704)의 방향으로 힘을 인가함으로써 전극 구조(704)와 접촉되어야 한다. 이를 위해, 예를 들어, 리세스(730) 영역에서 장치(700)에 압력이 인가될 수 있다.
전술한 실시예들과 비교하여, 도 7g에서, 리세스(730) 및 접촉부(736)는 장치(700)의 둘레를 따라 각도 α만큼 서로 오프셋되어 배열된다.
장치(700)는 중심 C를 포함한다. 접촉부(736)의 중심(736c)은 장치(700)의 중심 C로부터 거리 b만큼 이격되어 있다. 리세스(730)의 중심(730c)은 거리 a만큼 장치(700)의 중심 C로부터 이격되어 있다. 여기서, 거리 a와 거리 b는 동일한 길이들을 갖는다. 따라서, 접촉부(736) 및 리세스(730)는 방사상 방향으로 중심 C로부터 동일한 거리를 갖는다.
그러나, 2개의 거리들 a, b 중 하나는 2개의 거리들 a, b 중 다른 하나보다 짧은 것이 또한 가능하다. 그러한 방식으로, 도 7d 내지 도 7f를 참조하여 앞서 논의된 바와 같이, 리세스(730)는 각도 α만큼 예시된 각도 오프셋에 추가하여 접촉부(736)로부터 방사상 방향으로 이격되어 배열될 것이다.
일반적으로, 도 7d 내지 도 7g에 따른 실시예들에서, 접촉부(736)는 리세스(730)보다 방사상 방향 R에서 장치(700)의 중심 C에 더 가깝게 배열될 수 있다. 이는, 리세스가 접촉부(736)보다 더 외측에 배열될 것이고 접촉부(736)가 홀(750)에 의해 표시된 바와 같이 예를 들어 절연 층(734)에 홀의 형상으로 제공될 수 있음을 의미한다.
본 발명에 따르면, 정전기적으로 활성화가능한 전극 구조들은 박막 기판(캐리어 필름) 상에 생성되어야 한다. 이러한 장치는 양방향으로 정전기적 유지력을 실행할 수 있다. 따라서, 장치는 예를 들어, 얇고 깨지기 쉬운 또는 가요성 기판과 강성 캐리어 플레이트 사이에 배치될 수 있다. 전극 구조들을 충전한 후, 장치는 기판 스택을 함께 유지한다.
본 발명의 장치를 사용하기 위해, 전압원이 연결된다. 장치가 유니폴라 또는 바이폴라 전극 구조를 포함하는지 여부에 따라, 전압원의 극들은 유니폴라 전극 구조 및 기판 또는 기판 캐리어에 연결되거나 또는 전압원의 2개의 극 중 하나는 각각 하나의 바이폴라 전극 구조에 연결된다.

Claims (24)

  1. 기판 캐리어(102)와 기판(101)의 정전기적 커플링을 위한 장치(100, 200, 300, 400, 500, 600)로서,
    전기 접촉가능한 전극 구조(104)가 일방향으로 증착되는 가요성 플라스틱 캐리어 필름(103), 및
    상기 캐리어 필름(103)으로부터 멀리 향하는 상기 전극 구조(104)의 측면(106) 상에서 전극 구조(104)와 접촉하게 될 수 있는 커버 층(105)을 포함하고,
    상기 장치(100)는, 커플링된 상태에서, 상기 기판(101)과 상기 기판 캐리어(102) 사이에 배열되고, 커플링되지 않은 상태에서, 재사용 가능한 방식으로 상기 기판 캐리어(102)로부터 제거될 수 있도록 구성되고,
    상기 전극 구조(304)는, 상기 장치(300)가 기판(301)과 상기 기판 캐리어(302) 사이에 배열되는 경우 접촉부(320)가 외부로부터 접근가능하도록 상기 기판(301) 및/또는 상기 기판 캐리어(302)의 외측 둘레를 넘는 섹션들에서 적어도 돌출하는 상기 접촉부(320)를 포함하고,
    상기 장치(100)는 케이블 연결 없이 운반 가능한 이동가능 캐리어 시스템으로서 제공되는,
    장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉부(320)들은 표준 웨이퍼 랙들이 사용될 수 있도록 결정된 위치들에 배열되는,
    장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극 구조(104)의 직경(d1)은, 상기 기판(101)의 직경(d2) 보다 큰,
    장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 필름(103) 및 그 위에 증착된 전극 구조(104)는 함께 200 ㎛ 미만, 100 ㎛ 미만 또는 70 ㎛ 미만의 두께(DTE)를 갖는,
    장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 필름(103)은 플라스틱 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 액정 LCP 폴리머 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중 하나를 포함하는,
    장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전극 구조(104)는 금속, 전도성 폴리머, 도핑된 반도체 층 또는 유기 도체를 포함하는,
    장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 금속은 코팅 또는 필름, 또는 스탬핑된 금속 필름으로서 제공되는,
    장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 장치(200)는 금속을 포함하는 추가적인 층(204D)을 포함하며, 상기 금속은 코팅 또는 필름으로서 제공되는,
    장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 금속은 구리를 포함하는,
    장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 커버 층(105)은 상기 전극 구조(104) 상에 또는 상기 전극 구조(104)를 향하는 상기 기판(101) 또는 상기 기판 캐리어(102)의 측면 상에 장착되는 절연 층인,
    장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 커버 층(105)은 상기 플라스틱 캐리어 필름(103)과 동일한 재료 및/또는 동일한 두께를 갖는 플라스틱 필름으로 구성되는,
    장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전극 구조(204)는 적어도 2개의 전기 접촉가능한 전극 영역들(204A, 204B)로 분할되고, 상기 전극 영역들(204A, 204B)은 동일한 평면(215)에 배열되는,
    장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전극 구조(104)는 제1 평면에 배열된 제1 전극 구조(204C) 및 상기 제1 평면과 상이한 제2 평면에 배열되는 적어도 하나의 전기 접촉가능한 제2 전극 구조(204)를 포함하는,
    장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 전극 구조(204D)는 적어도 2개의 전기 접촉가능한 전극 영역들(204F, 204G)로 분할되고, 상기 전극 영역들(204F, 204G)은 동일한 평면에 배열되는,
    장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 전극 구조 (204C) 및 제2 전극 구조 (204D) 사이에 절연 층(208)이 배열되고, 상기 절연 층(208)은 상기 캐리어 필름(103)의 두께(d1) 및/또는 상기 커버 층(205)의 두께(d2)보다 큰 두께(d3)를 갖는,
    장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 전극 구조(304)는, 상기 접촉부(320)가 접촉되는 경우 상기 전극 구조(304)가 외부를 대해 전기 절연되도록 구성되는 접촉부(320)를 포함하는,
    장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 전극 구조(704)는 접촉부(720)를 포함하고, 상기 커버 층(705)은, 상기 접촉부(720)가 리세스(730)를 통해 접촉될 수 있도록 상기 접촉부(720)의 영역에서 상기 리세스(730)를 포함하는,
    장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 장치(700)는, 상기 전극 구조(704)로부터 멀리 향하는 상기 커버 층(705)의 측면 상에 배열되고 적어도 섹션들에서 상기 커버 층(705)에 제공되는 상기 리세스(730)를 커버하는 전도성 또는 반도체성 재료를 포함하는 접촉 층(731)을 포함하고, 상기 접촉 층(731)은 상기 리세스(730)의 영역에서 상기 전극 구조(704)로부터 이격되어 배열되는,
    장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 접촉 층(731)은, 상기 접촉 층(731) 및/또는 상기 전극 구조(704)에 힘(F1, F2)이 인가되는 경우 상기 리세스(730)의 영역에서 상기 전극 구조(704)와 접촉될 수 있는,
    장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 장치(700)는 중심(C)을 포함하고, 상기 접촉 층(731)은, 상기 중심(C)으로부터 시작하여 방사상 방향(R)으로 상기 리세스(730)로부터 이격되어 배열되고 그리고/또는 각도 α만큼 상기 리세스(730)로부터 오프셋된 상기 장치(700)의 둘레를 따라 배열되는 접촉부(736)를 포함하는,
    장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 필름(503), 상기 전극 구조(504) 및 상기 커버 층은, 적어도 섹션들에서 상기 기판 캐리어(502)에 제공되는 리세스(510)에 배열될 수 있도록 구성되는,
    장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전극 구조(504)의 접촉부(520)는, 상기 리세스(510)를 따라 측방향으로 둘러싼 벽(508)에 제공되는 파과(breakthrough)(511)에 배열될 수 있도록 구성되고, 상기 기판 캐리어(502)의 둘레를 넘어 확장되는,
    장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 장치(600)는 상기 장치(600)를 완전히 관통하여 확장되는 리세스(610, 611)를 포함하는,
    장치.
  24. 기판(101), 기판 캐리어(102), 및 상기 기판(101)과 상기 기판 캐리어(102) 사이에 배열되는 제1항에 따른 장치(100, 200, 300, 400, 500, 600, 700)를 포함하는 기판 스택.
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